Генетики заполучили контроль над уровнем сахара в крови мышей. Но интересно не это, а то, что управление осуществлялось при помощи обычного света. Фантастический, казалось бы, сюжет стал реальностью благодаря белку из человеческой сетчатки.
Мартин Фуссенеггер и его коллеги из швейцарского федерального технологического института внедрили грызунам ген, который реагирует на работу меланопсина, светочувствительного пигмента из сетчатки человека. Этот белок под воздействием света открывает для ионов кальция «ворота» в клетку. Те в свою очередь запускают работу второго компонента, фермента, воздействующего на белок, который можно «заякорить» на включение любого желаемого гена-цели.
Работоспособность технологии продемонстрировали на больных диабетом мышах. Сначала учёные внедрили подправленные Т-лимфоциты человека под кожу и подсветили контейнер грызунов обычным голубым светом. Затем пористую матрицу с генетически модифицированными клетками поместили глубже в тело и подвели к ней оптоволокно, транслирующее свет.
В обоих случаях удалось взять под контроль уровень сахара в крови. Кроме того, исследование показало, что, варьируя интенсивность и время воздействия света, можно изменять количество и время выработки нужного вещества, в данном случае инсулина.
Такой подход удобен тем, что позволяет провести лечение не только дозировано, но и локально, в отличие от большинства медикаментозных методов. В дальнейшем швейцарцы надеются теми же путями научиться контролировать выработку других белков, гормона роста человека, например. Сейчас гормон «растят» в биореакторах, а потом вводят в тело пациента.
В будущем новая технология, возможно, будет использоваться для производства других белков, необходимых фармацевтической промышленности. Устройства и методы уже отработаны, но у них есть определённое ограничение: многие белки токсичны для клеток-хозяев, из-за этого клетки плохо растут или вовсе гибнут. Свет позволит контролировать процесс: можно будет сначала вырастить клетки, а потом запустить в них производство нужного белка, а также при необходимости его выключить.
Мартин Фуссенеггер и его коллеги из швейцарского федерального технологического института внедрили грызунам ген, который реагирует на работу меланопсина, светочувствительного пигмента из сетчатки человека. Этот белок под воздействием света открывает для ионов кальция «ворота» в клетку. Те в свою очередь запускают работу второго компонента, фермента, воздействующего на белок, который можно «заякорить» на включение любого желаемого гена-цели.
Работоспособность технологии продемонстрировали на больных диабетом мышах. Сначала учёные внедрили подправленные Т-лимфоциты человека под кожу и подсветили контейнер грызунов обычным голубым светом. Затем пористую матрицу с генетически модифицированными клетками поместили глубже в тело и подвели к ней оптоволокно, транслирующее свет.
В обоих случаях удалось взять под контроль уровень сахара в крови. Кроме того, исследование показало, что, варьируя интенсивность и время воздействия света, можно изменять количество и время выработки нужного вещества, в данном случае инсулина.
Такой подход удобен тем, что позволяет провести лечение не только дозировано, но и локально, в отличие от большинства медикаментозных методов. В дальнейшем швейцарцы надеются теми же путями научиться контролировать выработку других белков, гормона роста человека, например. Сейчас гормон «растят» в биореакторах, а потом вводят в тело пациента.
В будущем новая технология, возможно, будет использоваться для производства других белков, необходимых фармацевтической промышленности. Устройства и методы уже отработаны, но у них есть определённое ограничение: многие белки токсичны для клеток-хозяев, из-за этого клетки плохо растут или вовсе гибнут. Свет позволит контролировать процесс: можно будет сначала вырастить клетки, а потом запустить в них производство нужного белка, а также при необходимости его выключить.